水下热扰动的光学成像失真问题研究

• Published in: 光电工程 Vol. 46; no. 10; pp. 1 - 9
• Main Authors: 王从政, 胡松, 高椿明, 冯常
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 中国科学院光电技术研究所,四川 成都 610209 01.10.2019; 中国科学院大学,北京 100049%中国科学院光电技术研究所,四川 成都,610209%电子科技大学光电科学与工程学院,四川 成都,610054; 电子科技大学光电科学与工程学院,四川 成都 610054
• Subjects: 图像畸变; 热扰动; 图像模糊; 水下成像; 图像评价
• ISSN: 1003-501X
• DOI: 10.12086/oee.2019.180438

TH711; 为了研究水下热扰动环境对光学成像的畸变、模糊等失真问题的影响,利用水下图像的灰度分布、结构相似性图像度量(SSIM)和归一化最大灰度梯度清晰度评价函数来评价目标图像在径向和轴向上的畸变和模糊等失真程度,得到水下热扰动对光学成像变化的规律.实验数据表明,随着成像系统与目标的轴向距离增加,图像的畸变和模糊程度越来越大.轴向距离L1=500 mm时,对应图像的SSIM值优于0.7,归一化清晰度值优于0.8;轴向距离L3=1500 mm时,对应图像的SSIM值低于0.2,归一化清晰度值不足0.6;此外,轴向距离L1时,成像在径向上,距离发热源越近,边缘漂移越大,即成像图像畸变越严重;最后,相同轴向和径向条件下,目标在不同时刻的图像SSIM和归一化清晰度值有优劣,该结论可为后续的水下图像复原提供参考.